Biljni patogeni (fitopatogeni) prehrambenih usjeva glavno su ograničenje poljoprivredne proizvodnje diljem svijeta. Ovi fitopatogeni odgovorni su za velike gubitke prinosa tijekom predžetve, skladištenja i transporta usjeva. Procjenjuje se da se globalno 20-30% usjeva godišnje izgubi zbog biljnih bolesti.1 Među fitopatogenima postoji više od 200 vrsta fitobakterija.2 Iako su primijenjene različite strategije za suzbijanje ovih fitopatogena, oni ostaju izazov za poljoprivrednu proizvodnju.
Najčešće korištene strategije kontrole su antibiotici (npr. streptomicin) i spojevi na bazi bakra. Raširena uporaba antibiotika u poljoprivredi je, međutim, dovela do razvoja otpornosti na antibiotike kod nekoliko fitopatogena. Otpornost na streptomicin primijećena je u erwinia, Pseudomonas i Ksantomonas spp. Geni otpornosti na antibiotike (npr. strAB) u ovim fitopatogenima mogu biti podvrgnuti horizontalnom prijenosu gena što rezultira širenjem otpornosti na antibiotike. Kontinuirano korištenje bakra rezultira njegovim nakupljanjem u okolišu, što se povezuje s zdravstvenim problemima ljudi, toksičnim učincima na floru i faunu te razvojem fitopatogena otpornih na bakar. Zabrinutost za zdravlje ljudi i životinja koja je povezana s toksičnost bakra uključiti gastrointestinalni, jetreni, reproduktivni i neurodegenerativni poremećaji kao što je Alzheimerova bolest. Indijska dječja ciroza je poremećaj koji se povezuje s unosom velikih količina bakra kod genetski osjetljivih osoba. Također je zabilježeno da toksičnost izazvana bakrom dovodi do smanjene sposobnosti penjanja i povećane smrtnosti kod Drosophila melanogaster. Simptomi viška bakra u biljkama uključuju oslabljen rast korijena i izdanaka, klorozu, oštećenje fotosintetskih pigmenata i ponekad smrt.
Kontaminacija tla bakrom oštetila je fotosintetske pigmente i ometala rast i izmjenu plinova tri povrća (Brassica alboglabra, Brassica chinensis i krizantema coronarium). Također je utvrđeno da nanočestice bakrenog oksida ometaju brzinu klijanja i rast korijena i mladica jarog ječma (Barley sativum distihum). Otpornost na baktericide na bazi bakra također predstavlja izazov u kontroli fitopatogena. Otpornost na bakar primijećena je kod nekoliko fitopatogena, uključujući Pseudomonas i Ksantomonas spp.
Jedno je istraživanje pokazalo da 80% od 35 Pseudomonas syringae p.v. phaseolicola sojevi izolirani iz polja graha pokazali su otpornost na bakar. Ovo je veliki problem s obzirom na to da je primjena bakra trenutna primarna metoda kontrole ovih fitopatogena. Nekoliko zemalja zabranilo je ili ograničilo upotrebu spojeva za zaštitu bilja na bazi bakra. Kao rezultat toga, razmatrane su i proučavane nove strategije kontrole. To uključuje upotrebu bakteriofaga kao potencijalnih sredstava za biokontrolu.
Bakteriofagi (fagi) su virusi sa sposobnošću razmnožavanja unutar bakterijskih stanica. Zanimanje za fage kao sredstva za biokontrolu pripisuje se njihovoj netoksičnoj prirodi za eukariotske stanice, samoreplikaciji, specifičnosti domaćina, sposobnosti prevladavanja otpora i lakoći proizvodnje. Kokteli faga posebno predstavljaju održivu opciju za proširenje raspona domaćina faga, ograničavajući pojavu otpornosti bakterija uz održavanje litičke aktivnosti faga. Stoga je važno da dizajn korišten za formuliranje koktela faga rezultira najučinkovitijim koktelom protiv patogena. Također je važno uzeti u obzir određene čimbenike tijekom formulacije i primjene koktela faga: njihovu stabilnost, vrijeme proizvodnje i cijenu složenih koktela, potencijalni utjecaj na neciljane bakterije, vrijeme primjene faga i postojanost u biljci okoliš. Potrebno je kontinuirano praćenje kako bi se osiguralo da je učinkovitost koktela održiva zbog dinamičke prirode faga. Iako se kokteli faga smatraju vjerojatnom strategijom biokontrole fitobakterija, potrebno je provesti više istraživanja kako bi se razumjela složena interakcija između faga i bakterija u biljnom okolišu i kako bi se prevladale tehničke prepreke.
Referenca: Kering, KK, Kibii, BJ i Wei, H. (2019), Biokontrola fitobakterija koktelima bakteriofaga. Štetočina. Upravitelj Sci., 75: 1775-1781. https://doi.org/10.1002/ps.5324
